چکنا کرنے والی صنعت میں سرفیکٹینٹس کا سب سے بڑا استعمال

کی ساختسرفیکٹینٹسبالکل سیدھا ہے: ایک سرہ ہائیڈرو فیلک (پانی-پیار کرنے والا) اور دوسرا لیپوفیلک (تیل-پیار کرنے والا)۔ ہر سرا اپنے متعلقہ ہم منصب، پانی اور تیل سے جڑا ہوا ہے۔ سرفیکٹنٹ مالیکیول تیل پر جمع ہوتے ہیں۔-پانی کا انٹرفیس، اور یہ بنیادی سیٹ اپ بناتا ہے۔ ایملسیفیکیشن سرفیکٹینٹس کے افعال میں سے صرف ایک ہے، پھر بھی یہ سب سے زیادہ وسیع ہے۔-ہماری صنعت میں استعمال شدہ فنکشن۔ یہ بنیادی طور پر پانی کے ملاوٹ کے لیے لگایا جاتا ہے۔-پیدا ہونے والے تیل، جیسے ایملسیفائیڈ تیل اور پانی-آگ پر مشتمل-مزاحم ہائیڈرولک سیال. درحقیقت، تاہم، ایملسیفائر روزانہ میں انتہائی وسیع ایپلی کیشنز تلاش کرتے ہیں۔-دودھ، برف سمیت زندگی کی مصنوعات-کریم اور شیمپو، جن میں سے سبھی میں مختلف ڈگریوں میں ایملسیفائر ہوتے ہیں۔

اس سادہ مالیکیولر فن تعمیر کی وجہ سے، متعدد مادے ایملسیفائینگ خصوصیات کی نمائش کرتے ہیں، جو ایملسیفائر کے انتخاب کو کافی اہم بناتا ہے۔ یہ کہا جا سکتا ہے کہ ایملسیفائر کی صحیح سمجھ کے بغیر، کوئی بھی قابل پانی کو مشکل سے تیار کر سکتا ہے۔-پر مبنی چکنا کرنے والی مصنوعات۔ یہ عام علم ہے کہ تیل اور پانی ناقابل تسخیر ہیں۔ لہذا ایملسیفائرز کو ان کو ایک ساتھ لانے کی ضرورت ہے۔ اس جبری امتزاج میں، ایک مرحلہ مائع کی چھوٹی بوندوں میں تبدیل ہو جائے گا جبکہ دوسرا مائع ان بوندوں کو مکمل طور پر لپیٹ لے گا۔ یہ مسلسل مرحلے اور منتشر مرحلے کے تصورات کو جنم دیتا ہے: ایک مرحلہ منقطع بوندوں میں ٹوٹ جاتا ہے اور دوسرا ایک بلاتعطل مسلسل میڈیم بناتا ہے۔ میکروسکوپی طور پر، یہ یا تو پانی پیدا کرتا ہے۔-in-تیل (W/O) یا تیل-in-پانی (O/W) ایملشن۔ یہ ایملسیفائر کے بنیادی اصولوں کا احاطہ کرتا ہے۔

جب ایکایملسیفائرایک ناقابل تسخیر تیل میں متعارف کرایا جاتا ہے۔-پانی کے نظام، نئی بازی کے حالات دو مراحل کو ملانے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ پانی میں نمک کے تحلیل ہونے کے معنی میں یہ درست تحلیل نہیں ہے۔ اس کے بجائے، ایک مرحلہ دوسرے مرحلے میں باریک بوندوں کے طور پر یکساں طور پر منتشر ہوتا ہے۔ اگر بیرونی حالات بدل جاتے ہیں، تو تیل اور پانی دوبارہ الگ ہو جائیں گے، جو کہ ناقص ایملسیفیکیشن یا ناکافی ایملشن استحکام کی نشاندہی کرتا ہے۔ کچھ اضافی چیزیں تیل میں خلل ڈال سکتی ہیں۔-پانی کا توازن اور مکمل مرحلے کی علیحدگی کو متحرک کرتا ہے۔ اس طرح کے مادے ایملسیفائر کے خلاف کام کرتے ہیں اور انہیں ڈیمولسیفائیر کے نام سے جانا جاتا ہے۔

ایملشن بنیادی طور پر ایک بازی کا نظام ہے۔ منتشر ہونے کی وجہ سے-فیز بوندوں اور مراحل کے درمیان ریفریکٹیو انڈیکس میں فرق، واقعہ کی روشنی قطرہ کی سطحوں پر انعکاس، بکھرنے اور ٹرانسمیشن سے گزرتی ہے۔ عام ایملشن بوندوں کے سائز کی حد 0.1 سے ہوتی ہے۔μm سے 10μm، دکھائی دیتے وقت-روشنی کی طول موج 0.4 کے درمیان گرتی ہے۔μm اور 0.6μm مضبوط عکاسی ہوتی ہے، ایمولشن کو ان کی خصوصیت دودھیا دیتا ہے-سفید ظہور. جب قطرہ قطرہ 0.05 سے ہوتا ہے۔μm سے 0.1μm (مرئی سے تھوڑا چھوٹا-روشنی کی طول موج)، روشنی بکھرتی ہے اور نظام شفاف دکھائی دیتا ہے۔ 0.05 سے نیچے قطرہ کے سائز پرμm (دیکھنے سے کہیں چھوٹا-روشنی کی طول موج)، روشنی کی ترسیل کا غلبہ ہوتا ہے اور نظام شفاف ہو جاتا ہے۔ 0.1 سے کم قطرہ کے سائز والے سسٹمμm جو پارباسی یا شفاف دکھائی دیتے ہیں ان کی تعریف مائیکرو ایمولشنز کے طور پر کی جاتی ہے، جن کی خصوصیات روایتی میکرو ایمولشنز سے کافی حد تک مختلف ہوتی ہیں۔ ایک مائیکرو ایمولشن اب بھی ایک ایمولشن ہے، محض بہت باریک منتشر کے ساتھ-مرحلے کی بوندیں. اس کی تشکیل کے لیے نہ صرف ایملسیفائرز کی ضرورت ہوتی ہے بلکہ شریک کی بھی ضرورت ہوتی ہے۔-ایملسیفائر یہ اس emulsification کو ظاہر کرتا ہے۔-کارفرما"تحلیل"بنیادی طور پر منتشر مرحلے کے ذرہ سائز کو کنٹرول کرنے کے لیے نیچے آتا ہے۔

ایملسیفائر کی کارکردگی ایک نازک توازن پر منحصر ہے۔ اس کی ہائیڈرو فیلک اور لیپوفیلک صلاحیتیں سیسا اثر کی تشکیل کرتی ہیں۔ مثال کے طور پر، کم-کاربن الکوحل مضبوط ہائیڈرو فیلیسیٹی کی نمائش کرتے ہیں اور نہ ہونے کے برابر تیل کی وابستگی کے ساتھ پانی میں گھل جاتے ہیں۔ اس کے برعکس، ضرورت سے زیادہ لیپوفیلک مادے پانی کے ساتھ تعامل کرنے اور تیل کو ظاہر کرنے میں ناکام رہتے ہیں۔-گھلنشیل سلوک. اگرچہ بہت سے مادوں میں ہائیڈرو فیلک اور لیپو فیلک دونوں قسمیں ہوتی ہیں، ان کو سرفیکٹینٹس کے طور پر درجہ بندی نہیں کیا جا سکتا۔ اگر کوئی مادہ بہت زیادہ ہائیڈرو فیلک یا لیپو فیلک ہے، تو یہ محض ایک سطح ہے۔-فعال مادہ، جیسا کہ اوپر ذکر کردہ کچھ اضافی اشیاء۔ ہائیڈرو فیلک کے لیے ایک قابل پیمائش میٹرک-لیپوفیلک طاقت کی ضرورت ہے، یعنی کنواں-مشہور ہائیڈرو فیل-لیپوفائل-بیلنس (HLB) قدر۔

HLB ویلیو مختلف تجرباتی تکنیکوں کے ساتھ ساتھ عملی ایملسیفیکیشن کے لیے قابل قدر رہنمائی پیش کرتی ہے، جو ادب میں دستاویزی ہیں اور یہاں ان کی وضاحت نہیں کی جائے گی۔ ایملسیفائر کے ساتھ تیل کو ایملسیفائی کرنا اندرونی طور پر مشکل نہیں ہے۔ ایملسیفائر کی بہترین اقسام، خوراک اور استحکام کے حالات کا تجربہ آزمائشی طور پر کیا جا سکتا ہے۔-اور-غلطی لہذا ایملسیفائر کی ترقی تجرباتی کام پر بہت زیادہ انحصار کرتی ہے۔ بہت سے مائیکرو-سرفیکٹنٹ رویے کے سطحی میکانزم آج تک محققین کے ذریعہ نامکمل طور پر واضح کیے گئے ہیں۔ ایملسیفیکیشن سے آگے، سرفیکٹینٹس گیلا کرنے، صفائی کرنے، ڈٹرجنی، پھیلانے، حل کرنے اور دیگر افعال فراہم کرتے ہیں۔ ہماری صنعت کے لیے، تجرباتی اسکریننگ ایک عملی نقطہ نظر ہے، کیونکہ حقیقی علم مشق سے حاصل ہوتا ہے۔ تجرباتی طور پر کئی تجرباتی اصول قائم کیے گئے ہیں: ملاوٹ شدہ ایملیسیفائر سنگل ایملسیفائرز کو پیچھے چھوڑ دیتے ہیں، اور اینیونک اور غیر کے امتزاج-آئنک سرفیکٹینٹس سازگار ہم آہنگی کے اثرات پیدا کرتے ہیں۔

ایملسیفائر تھیوری کی ظاہری سادگی کے باوجود، عملی اطلاق پیچیدہ ثابت ہوتا ہے۔ اکیلے ایملسیفائر کا استعمال اکثر تجربات کے ذریعے حل کیا جا سکتا ہے، پھر بھی بہت سے بعد میں-شامل additives سطح کے مالک ہیں-فعال خصوصیات. یہ ایملسیفائر کی کارکردگی میں مداخلت کرتے ہیں اور نظام کے مؤثر HLB کو تبدیل کرتے ہیں۔ ایک عام مثال ایملشنز میں سنکنرن روکنے والے ہیں۔ یہ انتہائی قطبی سطح-فعال اجزاء زنگ کی روک تھام کے لیے شامل کیے جاتے ہیں لیکن تیل کو غیر مستحکم کر سکتے ہیں۔-واٹر ایملشن بیلنس اور ایملسیفائر کے انتخاب کے دوران اس کا حساب ہونا ضروری ہے۔ ایملشن کے استحکام کو بڑھانے کے ساتھ ساتھ متعدد ایملیسیفائر اقسام کے مرکبات کی تشکیل خوراک اور لاگت کو کم کر سکتی ہے۔ تاہم، مختلف ایملسیفائرز اور ان کے ملاوٹ کے طریقہ کار کو یکجا کرنے کے طریقے سے متعلق سوالات فارمولیشن کی پیچیدگی کو تیزی سے بڑھاتے ہیں۔ ایک مستقل غلط فہمی کا دعویٰ ہے کہ anionic اور cationic emulsifiers کو ملایا نہیں جا سکتا۔ حقیقت میں، anionic-سرفیکٹینٹ سائنس میں cationic سرفیکٹنٹ مرکبات کی بڑے پیمانے پر اطلاع دی جاتی ہے، حالانکہ یہ ہمارے شعبے میں شاذ و نادر ہی اپنائے جاتے ہیں۔ سخت پانی میں موجود کیلشیم اور میگنیشیم آئن ایملشن انٹرفیشل فلموں میں بھی خلل ڈال سکتے ہیں اور ایملسیفائر کو غیر فعال کر سکتے ہیں۔ کیلشیم آئن خاص طور پر پریشانی کا باعث ہیں: بہت سے سرفیکٹنٹ ایملسیفائر پانی بنانے کے لیے کیلشیم کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں۔-ناقابل حل کیلشیم صابن جو نظام سے باہر نکل جاتے ہیں۔ اس موضوع پر اگلے باب میں بحث کی جائے گی۔

اس کے مطابق، بظاہر سادہ ایملسیفائر ایک بار دوسرے اجزاء متعارف کرائے جانے کے بعد انتہائی پیچیدہ ہو جاتے ہیں۔ تیار ایملشن تیار کرنا مشکل نہیں ہے۔ اصل چیلنج مختلف خدمات کے حالات میں استحکام کو برقرار رکھنے، تیل اور پانی کو مستقل طور پر ملا کر رکھنا ہے۔

ایملسیفائر کے لیے کارکردگی کے تقاضے:

سخت پانی کی مزاحمت

یہ پیرامیٹر ایملسیفائر کی خصوصیت رکھتا ہے۔'سخت پانی کی رواداری۔ روایتی anionic سرفیکٹینٹس عام طور پر اس سلسلے میں خراب کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں، لہذا غیر-آئنک سرفیکٹنٹ آہستہ آہستہ ان کی جگہ لے رہے ہیں۔ اس نے کہا، اینیونک سرفیکٹینٹس اپنی منفرد خوبیوں کو برقرار رکھتے ہیں۔

جھاگ کا رجحان

بہت سے روایتی لکیری اینیونک سرفیکٹینٹس وافر فوم پیدا کرتے ہیں، اس غلط عقیدے کو فروغ دیتے ہیں کہ فوم کا زیادہ حجم اعلیٰ ڈیٹرجنی کے برابر ہے۔ فوم بنیادی طور پر سرفیکٹینٹس کی طرف سے حوصلہ افزائی کی جاتی ہے. ہمارے چکنا کرنے والے مادے میں-متعلقہ صنعت، کم سے کم جھاگ تقریبا ہمیشہ ضروری ہے. بدقسمتی سے، متعدد ایملسیفائر فومنگ کی اعلی صلاحیت کی نمائش کرتے ہیں۔ اس لیے فارمولیٹرز کو فوم کی تشکیل کو دبانے کے لیے مناسب ایملسیفائر گریڈز کا انتخاب کرنا چاہیے، جو اس کی بڑھتی ہوئی طلب کی وضاحت کرتا ہے۔-کم کہا جاتا ہے-فوم ایملسیفائر

حیاتیاتی استحکام

حیاتیاتی استحکام ایملسیفائر کے لیے ایک اور اہم کارکردگی کے اشاریہ کی نمائندگی کرتا ہے۔ اگر ایک ایملسیفائر طویل عرصے کے دوران بیکٹیریل انحطاط کے لیے حساس ہے۔-ٹرم سروس، متعلقہ کاٹنے والے سیال کو بعد میں ضائع کرنا انتہائی مشکل ہو جاتا ہے۔ ماحولیاتی-تحفظ کے ضوابط ایملسیفائر کے انتخاب پر فیصلہ کن اثر ڈالتے ہیں اور پوری صنعت کو کنٹرول کرتے ہیں۔

ایملسیفائرز کو anionic، cationic، amphoteric، non میں درجہ بندی کیا گیا ہے۔-ionic اور دیگر خاندان، سب ٹھیک سے واقف مختلف کیمیائی مادوں سے مماثل ہیں۔-کیمسٹری کے ماہرین یہ متن ہر زمرے کی تفصیلی مقبولیت کی وضاحت نہیں کرے گا۔ ہماری صنعت میں، anionic اور غیر-ionic emulsifiers استعمال اور مصنوعات کے تنوع کے لحاظ سے غالب ہیں۔ ہر زمرے کے اندر متعدد مالیکیولر ڈھانچے موجود ہیں جن میں مختلف ایملسیفائنگ خصوصیات ہیں، ہر ایک اپنی اپنی طاقتوں اور کمزوریوں کے ساتھ۔ استعمال کی مقدار کو کم کرنے اور ایملشن کے استحکام کو بہتر بنانے کے لیے انہیں کثرت سے ملایا جاتا ہے۔

ایملسیفائر کی تشکیل کے لیے کوئی قطعی مقررہ اصول نہیں ہیں۔ متغیرات میں بنیاد کے فرق شامل ہیں۔-تیل-be-ایملسیفائیڈ، ایملسیفائر ملاوٹ کا تناسب، خدمت-ماحولیاتی حالات، کسٹمر کی خصوصی وضاحتیں، اور دیگر اضافی اشیاء سے متعامل اثرات۔ بہر حال، تجربہ ایک عملی حل فراہم کرتا ہے۔ ایملسیفیکیشن ٹیسٹ کرنا نسبتاً آسان ہے۔ نظریاتی پس منظر کے بغیر بھی، کوئی بھی وقت کی قیمت کے باوجود، بار بار آزمائشوں کے ذریعے قابل عمل فارمولیشن تک پہنچ سکتا ہے۔ متعلقہ سرفیکٹنٹ-سائنس کے نظریات، جو ترقی کو تیز کرتے ہیں، ٹھیک ہیں۔-موجودہ لٹریچر میں دستاویزی اور ہماری صنعت میں درپیش ایملسیفیکیشن چیلنجوں سے نمٹنے کے لیے مکمل طور پر کافی ہے۔